Фальсификации и ошибки в науке

…Ибо людям, желающим идти правильным путем, важно также знать и об уклонении. (Аристотель)

Сложность, разветвленность науки, узкая специализация современных ученых создают благодатную почву для наукообразной деятельности, а в случае ослабления института научной критики ведут к тому, что карьерист в науке быстро превращается в лжеученого. Алхимик XXI века предстает перед обществом не в рясе или сутане, а в белоснежном халате сотрудника какой-либо научной лаборатории, он может также рядиться в доспехи самых модных, самых радикальных научных теорий, вместо книг по белой и черной магии быть вооруженным компьютером и прекрасно владеть самой сложной математической софистикой.

Эти проблемы сейчас остро стоят в обществе, так как всевозможного рода научные проекты и исследования являются хорошей кормушкой из государственных средств. Раздраженный этим явлением, сенатор Проксмаер учредил еще в 1978 году приз «Золотое руно», который присуждается за те научные проекты и исследования, которые «съели» наибольшее количество средств и не дали значимых результатов. В 1978 году этого приза была удостоена работа, выполненная в одном из университетов США: «Исследование социальной роли публичных домов в Перу». Как тут не вспомнить ученых из Великой академии Лагадо. Гений Свифта уже в XVIII веке разглядел потоки, которые несет наука, вышедшая из-под контроля общества и его интересов.

Чарлз Дарвин писал, что ему известны только три «намеренно искаженных высказывания в науке». Но уже его современник. Чарлз Бэббидж, изобретатель первой универсальной вычислительной машины, составил целый список случаев мошенничества в науке. В своей книге «Упадок науки в Англии», изданной в Лондоне в 1830 году, он писал: «Фальсификатор в лучшем случае обеспечит себе временную репутацию… за счет потери своей вечной славы».

Проблемы, поднятые Бэббиджем почти два века назад, не сняты с повестки дня и сегодня. Вот всего несколько примеров, ставших известными прессе в последние годы.

Молодой дерматолог доктор Саммерлин, руководивший лабораторией в Мемориальном центре раковых исследований в Нью-Йорке, был пойман с поличным своим лаборантом, когда он подкрашивал участки пересаженной кожи у белых мышей для того, чтобы продемонстрировать своему шефу, доктору Гуду, что предложенный им метод трансплантации позволяет преодолеть иммунологический барьер. Тем не менее, поскольку Центр испытывал большие финансовые трудности, его руководитель посчитал полезным заявить прессе до окончательной проверки метода, что доктор Саммерлин получил обнадеживающие результаты.

Другой скандал разыгрался в Германии, когда было обнаружено, что молодой биохимик Галлис не только защитил докторскую диссертацию на основе экспериментальных данных, взятых с потолка, но и опубликовал более десяти статей о своих исследованиях в таких солидных журналах, как «Нейчур» и «Биокемикэл джорнэл». Потребовалось затратить около четырех человеколет высококвалифицированного труда ученых-биохимиков из Института имени Макса Планка в Мюнхене, чтобы прийти к заключению, что эксперименты Галлиса грубо фальсифицированы. Его вынудили послать «объяснительное» письмо в журнал «Нейчур» и публично признаться в фальсификации экспериментальных данных. Свои действия Галлис объяснил тем, что он был так увлечен своей гипотезой, что решил придумать данные, ее подтверждающие, так как верил, что она абсолютно верна. Но такой способ подтверждения гипотезы — тягчайшее профессиональное преступление, о чем не мог не знать молодой биохимик.

Но, быть может, самая серьезная фальсификация связана с именем наиболее известного английского психолога сэра Сирила Барта. Он всю свою долгую жизнь доказывал на «богатом» статистическом материале, что умственные способности в первую очередь определяются наследственными факторами. Американский психолог Леон Дж. Камин после тщательных исследований пришел к выводу, что «цифры, оставленные нам сэром Сирилом Бартом, просто не стоят внимания с точки зрения нашей современной науки». К таким же выводам пришли два психолога — профессор Аман Кларк и доктор Эмм Кларк. Сегодня все специалисты, знакомые с работами Барта, считают, что результаты его «исследований» не могут быть признаны заслуживающими доверия и подлежат исключению из научного оборота.

Каковы же мотивы, которые толкают ученых на фальсификацию данных, а то и на прямой обман?

По этому поводу интересно привести высказывание одного американского социолога науки по поводу дела Саммерлина: «Мы слишком наивны, полагая, что бесчестность в исследовательской работе уникальна и является отклонением от стандартов. Награды слишком соблазнительны: престиж, возвеличивание собственного «я», продвижение по службе и, как в случае Саммерлина, оклад в 40 тысяч долларов. Стремление к научному успеху порождает страшное напряжение сил у исследователя, который разрывается между установленными для исследовательского процесса этическими нормами и получаемыми наградами за успех. При таких обстоятельствах отклонения вполне возможны даже среди серьезных ученых».

Но как бы ни были серьезны социальные и нравственные проблемы, связанные с умышленной фальсификацией, еще важнее вникнуть в суть неумышленных, а часто и неосознанных научных ошибок, которые приводят к «открытию» несуществующих феноменов.

Исследование и классификация ловушек и ошибок в научном и, в частности, экспериментальном познании только в последние годы стали привлекать к себе пристальное внимание.

Первая из ловушек — так называемый эффект экспериментатора. Известно, что в психологических и социологических исследованиях личные свойства экспериментатора — его пол, возраст, национальная принадлежность, служебное и социальное положение — самым непосредственным образом влияют на поведение испытуемых. Вот пример, взятый из практики социологических исследований. На одном из заводов, страдающих от текучести рабочей силы, было решено бороться с этим злом при помощи науки. Пригласили социолога и поручили ему исследовать проблему. Ученый разработал анкету из двадцати пунктов, охватывающих возможные причины ухода рабочих с завода, и ее предлагали заполнить каждому, кто приходил в отдел кадров увольняться. Через полгода результаты были обработаны на компьютере, и руководство завода получило на вид внушающие доверие таблицы и рекомендации. Но пользы они не принесли, потому что процедура опроса не только не гарантировала истинности ответов, но прямо толкала на ложь.

Зачем признаваться в отделе кадров, что ты недоволен заработком или поссорился с начальством? Чтобы тебя посчитали рвачом и склочником и сообщили об этом на новое место работы? Разве не проще отделаться от надоедливых кадровиков, указав в анкете такие причины увольнения, как «по личным обстоятельствам» или в связи с отдаленностью жилья. И никакие факторные анализы, никакие компьютеры не могли превратить ложность первоначальных данных в истину. Социологи, планировавшие этот эксперимент, не учли личные качества экспериментатора, в данном случае — служебное положение сотрудника отдела кадров и его влияние на ответы испытуемых.

Следующий тип ловушек — это ошибки в методике эксперимента, которые могут являться следствием неточности сценария или протокола эксперимента. В этих случаях исследователь располагает общей идеей проведения эксперимента, но отдельные его этапы им не спланированы. Ученый иногда может бессознательно выбирать такую методику и процедуры проведения эксперимента, которые бы увеличивали вероятность подтверждения его гипотезы. Вот поучительный пример, иллюстрирующий этот тип ошибок. В 1923 году в докладах, прочитанных в Америке и Англии, И. П. Павлов утверждал, что работы его лаборатории доказывают наследование условных рефлексов. Сотрудник Павлова Н. П. Студенцев вырабатывал у белых мышей условный рефлекс на звонок. В первом поколении ему потребовалось триста раз комбинировать звонок с подачей пищи, во втором — сто раз, в третьем — тридцать, в четвертом — только десять, а в пятом — всего пять. «Я считаю очень вероятным,— заключал Павлов, — что через некоторое время новое поколение мышей побежит по звонку к месту кормления без предшествующих уроков».

Сообщение И. П. Павлова вызвало резкие возражения со стороны генетиков. «Как просты были бы вопросы образования,— заметил по этому поводу создатель хромосомной теории наследственности Т. Морган. — если бы наши дети по школьному звонку выучивали бы уроки вдвое скорее, чем родители! Мы скоро могли бы ожидать при этом наступления такого дня, когда наши правнуки сразу по звонку познакомятся со всем опытом предшествующих поколений». Эти ошибки Студенцева подметил Николай Константинович Кольцов. Он уверял Павлова, что «учились не мыши, а экспериментатор, не имевший до того опыта в тренировке мышей». Новые эксперименты показали, что выводы ошибочны, и в 1927 году в «Правде» было опубликовано письмо, которое может служить достойным примером отношения ученого к своим ошибкам: «Первоначальные опыты с наследственной передачей условных рефлексов у белых мышей при улучшении методики и при более строгом контроле до сих пор не подтверждаются, так что я не должен причисляться к авторам, стоящим за эту передачу. Иван Павлов».

Еще одна типичная ошибка экспериментаторов была обнаружена и исследована в начале шестидесятых годов прошлого ХХ века американским психологом Робертом Розенталем, и поэтому ее иногда называют «эффектом Розенталя». Ученый неумышленно может влиять на свой объект исследования так, чтобы получить желаемые результаты, передавая скрытую несловесную информацию. Вот пример. Группе экспериментаторов, состоящий из шести человек, дали крыс с просьбой научить животных ориентироваться в лабиринте. При этом экспериментаторам сказали, что их крысы обладают большими способностями. Другой группе из шести человек дали крыс и тоже попросили научить их ориентироваться в лабиринте, но при этом сказали, что их крысы малоспособны. «Способные» крысы показали значительно лучшие результаты, чем «неспособные». На самом же деле крысы были одного и того же помета. Фактически экспериментаторы, которые ожидали плохих результатов от своих крыс, обращались с ними так, что вызывали у животных пассивное поведение, а экспериментаторы, ожидавшие хороших результатов, каким-то образом стимулировали животных.

«Если у американских психологов животные при решении задач носятся взад и вперед, чтобы продемонстрировать экспериментатору метод проб и ошибок, — замечает американский психолог Т. Барбер,— то у немецких психологов животные спокойно сидят и раздумывают над задачей, пока «инсайт» не посетит их».

Эффект непреднамеренных надежд экспериментатора может проявлять себя самым коварным образом и давать пищу ложным научным сенсациям. В начале шестидесятых годов в биологическом мире разразилась сенсация. Скромный профессор Д. Мак-Коннел из Мичиганского университета «доказал» своими исследованиями на плоских червях- планариях, что возможен «химический перенос памяти» от одних организмов к другим. Страницы популярных журналов запестрели заголовками «Фабрики знания». «Шприц вместо учителя». Но в некоторых лабораториях идеи химического переноса памяти никак экспериментально не подтверждались. И тогда американские психологи Истон и Кордино провели такой опыт. Они взяли две группы выпускников университета и предложили им помочь ученым в наблюдении за поведением червей: они должны были регистрировать число поворотов и сокращений тела червей.

Одной группе студентов сказали, что они должны увидеть большое число поворотов и сокращений червей (большое число поворотов и сокращений должно было быть следствием того, что эти черви съели обученных червей), а остальным группам сказали, что они должны ожидать небольшое число поворотов и сокращений. Результаты эксперимента показали, что наблюдатели записывали в два раза больше поворотов головы и в три раза больше сокращений именно тогда, когда они ожидали высоких скоростей реакций. Итак, вся шумиха вокруг химического переноса памяти решилась просто: кто верил в нее, тот и наблюдал ее «экспериментальное подтверждение».

Еще один вид ошибки — это неправильная интерпретация экспериментальных данных, вызванная предвзятой установкой исследователя. В этих условиях результаты опыта не ведут за собой мысль ученого, а сами являются проекцией его теоретических схем. Например, в XIX веке сторонники эволюционного учения Дарвина считали вполне возможным существование на Земле более примитивных организмов, нежели известные в то время одноклеточные организмы типа амебы. И действительно, такие организмы были открыты выдающимся пропагандистом эволюционного учения Дарвина, немецким ученым Эрнстом Геккелем: «Весной 1864 года я наблюдал в Средиземном море, около Виллафранки, недалеко от Ниццы, плавающие крошечные шарики слизи, величиной в диаметре около одного миллиметра, — писал он.— Тщательное исследование при сильном увеличении показало, что все тело этого звездообразного существа состоит из простого белкового клеточного вещества… Маленькое существо через некоторое время распалось простым делением на две половинки, из которых каждая продолжала вести свою собственную жизнь по способу первого»

Геккель предложил для этих существ название «монеры» — организмы без органов. «Все их живое тело в совершенно развитом состоянии представляет только один простой комочек протоплазмы, вовсе не имеющий ядра. Монеры могут считаться древнейшими прародителями всех остальных организмов»,— писал выдающийся немецкий естествоиспытатель. Громадный интерес, который представляли монеры для понимания природы жизни, еще больше увеличился, когда знаменитый английский зоолог Томас Гексли, ближайший соратник Дарвина, пропагандист и популяризатор его учения, «открыл» в морском иле совершенно новый род монер, названный им «батабием», который под микроскопом предстал перед ним как «комочки голой, свободной, бесформенной протоплазмы».

Вскоре живого батабия увидели многие известные зоологи того времени. Вот как они описывали его: «…Студенистое вещество (батабий) способно до некоторой степени к движению, и не может быть ни малейшего сомнения в том, что оно представляет явление очень простой жизненной формы». Некоторые ученые даже стали видеть еще более примитивные организмы, чем батабий. Известный путешественник к Северному полюсу Эмиль Бессельс писал: «Во время последней американской экспедиции к Северному полюсу я нашел на глубине 92 саженей в Смитзуне множество свободной недифференцированной, однородной протоплазмы. Ввиду чисто спартанской простоты этого организма, наблюдаемого мною в живом состоянии, я назвал его протобатабием».

Но после десятилетних всесторонних исследований батабия возникли, как это ни странно, сомнения в его существовании. Экспедиция Шалингера, объехавшая весь земной шар и тщательно искавшая в глубинах различных океанов батабий, не могла его нигде найти, и естествоиспытатели высказали мнение, что он есть не что иное, как осадок, возникающий всегда при смешивании спирта с морской водой. В августе 1875 года Гексли вынужден был написать следующие строки своему немецкому коллеге Геккелю: «Профессор Уайвил Темсон мне сообщает, что все старания естествоиспытателя Шалингера открыть живого батабия не удались и что следует считать батабия не более как сернокислой известью, осадившейся хлопьями из морского песка вследствие воздействия спирта, в котором сохранялся взятый с глубины моря ил».

История с монерами — это досадная ошибка, обусловленная специфическими установками, взглядами и ожиданиями естествоиспытателей второй половины XIX века. Поразительно, однако, что в новом обличье она повторилась в середине XX века. О. Б. Лепешинская, по существу повторяя ход мыслей Геккеля, писала: «Нет сомнения, что в очень отдаленные времена жизнь находилась на той начальной ступени развития, на которой еще не было клеток, а существовало лишь неклеточное живое вещество, из которого в течение времени развились древние неклеточные существа, а затем и клетки; эта ступень должна иметь свое отражение в индивидуальном развитии современных организмов. В их индивидуальном развитии должна быть такая стадия, на которой еще нет настоящей клетки, стадия безъядерной монеры».

Такой вывод Лепешинская делала на основе так называемого биогенетического закона Геккеля — Мюллера, согласно которому онтогенетическое развитие организма должно повторять филогенетическое развитие. Но любой закон, а тем более эмпирический, справедлив только в определенных пределах, а в данном случае столь расширенная интерпретация биогенетического закона была явно ошибочна. Исходя из чисто умозрительных построений, Лепешинская «открыла» переход «живого вещества из неклеточного состояния в клеточное и обратно» и в 1951 году писала: «Нашей лабораторией были изучены явления, происходящие в белке птичьего яйца. Оказалось, что не только желток, но и белок яйца курицы, утки, гуся, голубя, воробья, фазана, попугая и других птиц является живым веществом, способным развиваться в полноценные клетки». Впоследствии же выяснилось, что все экспериментальные факты, на которые опирались выводы Лепешинской, ошибочны.

Поучительный материал для анализа влияния психологической установки на интерпретацию экспериментальных данных дают нам поиски органической жизни на других планетах. В 1908 году были опубликованы спектограммы планет Урана и Нептуна, полученные в обсерватории Ловелла (США). К. А. Тимирязев немедленно пишет статью, в которой говорит: «…Мой привычный глаз поражен присутствием в спектрах Урана и Нептуна адсорбционной полосы хлорофилла». Но «привычный глаз» К. А. Тимирязева в данном случае ошибался: впоследствии выяснилось, что полоса поглощения в спектрах Урана и Нептуна свидетельствовала только о том, что в атмосферах этих планет есть аммиак и метан.

В том же ряду находятся труды Г. А. Тихова по так называемой астроботанике. Он полагал, что главное затруднение, которое мешает признать наличие растительности на Марсе, состоит в том, что те места на Марсе, где может быть растительный покров, «не обнаруживают сколько-нибудь значительного рассеяния инфракрасных лучей». Но вот появилось предположение, что «марсианские растения путем длительного приспособления к суровому климату этой планеты утеряли вредное для них свойство сильно рассеивать инфракрасные лучи, приносящие половину всего солнечного тепла». Как утверждал Г. А. Тихов, это «сняло одно из важнейших затруднений для допущения существования землеподобной растительности на Марсе». Начались эксперименты. Стали изучать оптические свойства поверхности планеты и сравнивать их с оптическими свойствами земных растений в самых различных климатических условиях, например в горах, где атмосферное давление в некоторой степени ближе к атмосферному давлению на Марсе. И на основании сомнительных данных заработала фантазия: «…Мы предполагаем, что в приполярных местах на Марсе «живут вечнозеленые кустарники», «коричневато-шоколадный цвет марсианских растений ранней весной можно объяснить тем, что они воспроизводят цвет далеких предков». Дальнейшее развитие науки и освоение космического пространства отвергло выводы Г. А. Тихова и его учеников. В результате исследований поверхности Марса на близких расстояниях со спутников и межпланетных станций не были обнаружены не только вечнозеленые кустарники, но даже примитивные формы жизни.

Но еще более хитрые ловушки и фантомы подстерегают исследователя там, где сталкиваются два генетически различных способа анализа: методология точных наук и методология гуманитарного, социального знания. Такие стыки наук могут служить питательной средой для возникновения самых сложных патологий и аномалий научного познания, порождающих мифы, моды и слепую веру во всемогущество новых инструментов анализа.

Наиболее трудноуловимые формы фальсификации возникают, когда та или иная научная теория или концепция превращается в нечто подобное мифу, когда тем или иным научным представлениям, которые отражают только относительную истину, придается абсолютное самодовлеющее значение.

Шутят, что миф в своем развитии прошел три стадии — от зооморфизма (поклонение животным) к антропоморфизму (боги Древней Греции) и, наконец, к машиноморфизму (думающие машины, искусственный интеллект и т. п.). Вот эти суперсовременные машиноморфные мифы сегодня действительно мешают разработке научной стратегии автоматизации. Примером тому служит положение с автоматизированными системами управления — АСУ. Одно дело — информационная система для покупки билетов на самолет или поезд, когда информационные потребности могут быть четко определены заранее и пассажиру остается только думать, какого числа и в какое время ему лучше ехать. Совсем другое дело, скажем, перспективное планирование, когда плановики вынуждены еще до составления плана думать о том, какая информация им может потребоваться и где ее найти.

Следовательно, в этом случае информационные потребности заранее не могут быть четко определены и АСУ способны быть лишь вспомогательным средством, удобным инструментом, а вовсе не устройством, решающим задачу. Упование на АСУ в этих ситуациях — просто дань моде, мифу. Порой новая информационная технология и организационные перемены, связанные с ее внедрением, действительно создают психологический климат, способствующий повышению производительности труда, но возникающий здесь эффект можно назвать плацебоэффектом, который хорошо известен врачам.

Сложные и порой трудноразрешимые проблемы возникают во взаимодействии науки и общества. Этические нормы в науке во многом противоречивы, а это неизбежно порождает моральные коллизии, хорошо известные социологам науки. Например, ученому следует воздерживаться от публикации новых идей до их окончательной проверки, но он же стоит перед необходимостью их публикации по соображениям приоритета. Еще одно противоречие: ученый вправе рассчитывать на высокую оценку своих открытий и трудов обществом и другими учеными, с другой стороны, он должен трудиться безотносительно к оценке других, ради самой науки.

Но эти сложности взаимоотношения ученого и общества, равно как и причины, побуждающие некоторых ученых сознательно искажать результаты своих исследований, определяются социальной системой, и в обществе будущего им не останется места. Что же касается всякого рода «ловушек», возникающих на пути ученого, то защитой от них может служить лишь тщательно разработанная методология эксперимента и теоретического исследования.

Автор: Ю. Орфеев, кандидат философских наук.